第5讲-动画视频技术及应用软件

1、第第5 5讲讲 动画动画/ /视频技术视频技术 及应用软件及应用软件 动画动画/视频基础视频基础 数字视频数字视频 动画动画/视频文件格式视频文件格式 动画动画/视频的应用软件视频的应用软件主要内容：动画基础动画基础 动画原理动画原理 电影标准的播放速度：电影标准的播放速度：24帧帧/s 传统动画（全动作动画，有限动画）传统动画（全动作动画，有限动画） 数字动画（计算机辅助动画，计算机生成动画）数字动画（计算机辅助动画，计算机生成动画） 动画类型动画类型 手工绘制和计算机动画手工绘制和计算机动画 帧动画和造型动画帧动画和造型动画 二维动画和三维动画二维动画和三维动画 顺序动画和交互动画顺序动画

2、和交互动画帧动画和造型动画帧动画和造型动画 帧动画（帧动画（FrameFrame）由图形或画像序列构成，序列中的每）由图形或画像序列构成，序列中的每幅静态图像称为一个幅静态图像称为一个“帧帧”。 帧动画可以分为帧动画可以分为逐帧动画逐帧动画和和补间动画补间动画。 造型动画（造型动画（ObjectObject）也被称为）也被称为对象动画对象动画。造型就是利用。造型就是利用三维软件创造三维形体。建立复杂的形体有三种造型技三维软件创造三维形体。建立复杂的形体有三种造型技术：术： 组合技术：先要绘出基本的几何形体，再将它们变成需要组合技术：先要绘出基本的几何形体，再将它们变成需要 的形状，然后通过不同

3、的方法将它们组合在一起。的形状，然后通过不同的方法将它们组合在一起。 拓展技术：先创造出二维轮廓，再将其拓展到三维空间。拓展技术：先创造出二维轮廓，再将其拓展到三维空间。 放样技术：先创造出一系列二维轮廓，用来定义形体的骨放样技术：先创造出一系列二维轮廓，用来定义形体的骨架，再将几何表面附于其上，从而建立立体图形。架，再将几何表面附于其上，从而建立立体图形。二维动画和三维动画二维动画和三维动画 二维动画二维动画2D2D的图像设计只局限于平面。的图像设计只局限于平面。 三维动画三维动画3D3D的图像设计强调空间概念，配上真的图像设计强调空间概念，配上真实色彩和实色彩和3D3D虚拟环境，动画效果将

4、显得相当逼虚拟环境，动画效果将显得相当逼真。典型三维动画软件：真。典型三维动画软件：FlashFlash支持动画、声音以及交互功能，能直接生成支持动画、声音以及交互功能，能直接生成网页代码，是制作网络交互动画最好的工具网页代码，是制作网络交互动画最好的工具DirectorDirector是功能较强的二维动画制作软件，并可以是功能较强的二维动画制作软件，并可以创建交互功能的动画，利用一些技巧可以产生三维创建交互功能的动画，利用一些技巧可以产生三维视觉效果，也可以通过导入三维电影或三维图片组视觉效果，也可以通过导入三维电影或三维图片组来产生真正的三维动画。来产生真正的三维动画。3D Studio

5、MAX3D Studio MAX完成的物体质感非常强烈，被广泛完成的物体质感非常强烈，被广泛运用于三维动画设计、影视广告设计、室内外装饰运用于三维动画设计、影视广告设计、室内外装饰设计等领域。设计等领域。视频基础视频基础 颜色空间：颜色空间：RGBRGB（计算机）、（计算机）、YIQYIQ（北美，（北美，NTSCNTSC制制式）和式）和YUVYUV（欧洲，（欧洲，PALPAL制式）制式） YY明亮度（明亮度（LuminanceLuminance或或LumaLuma），代表颜色），代表颜色的相对明暗程度，由输入的相对明暗程度，由输入RGBRGB信号叠加而成。信号叠加而成。 U U和和VV色度色度

6、C C（ChrominanceChrominance或或ChromaChroma），分），分别定义了颜色的色调别定义了颜色的色调CrCr和饱和度和饱和度CbCb。 C C色度色度通过相应电视制式的解码方式解调出通过相应电视制式的解码方式解调出CrCr和和CbCb两两路信号；路信号； CrCr：色调，：色调，RGBRGB输入信号红色部分与输入信号红色部分与RGBRGB信号亮度值信号亮度值之间的差异；之间的差异； CbCb：饱和度，指颜色的纯度，：饱和度，指颜色的纯度，RGBRGB输入信号蓝色部分输入信号蓝色部分与与RGBRGB信号亮度值之间的差异。信号亮度值之间的差异。 接口：分量视频、复合视频

7、、接口：分量视频、复合视频、S-VideoS-Video 分量视频：彩色分量如分量视频：彩色分量如Y Y、CbCb、CrCr分别输出；分别输出； 复合信号：亮度信号、彩色信号、同步信号；复合信号：亮度信号、彩色信号、同步信号； 彩色视频信号是基本黑白视频信号彩色视频信号是基本黑白视频信号+ +亮度信号亮度信号+ +颜色颜色脉冲脉冲 S-VideoS-Video：两分量视频信号，：两分量视频信号，U U、V V合并为彩色信合并为彩色信号号C C，以，以Y/CY/C记录。记录。 亮度和色度分开传输，可以减少其互相干扰，水平亮度和色度分开传输，可以减少其互相干扰，水平分解率可达分解率可达420420

8、线，信号质量较高。线，信号质量较高。彩色空间变换彩色空间变换 目前采用的彩色空间变换有三种：目前采用的彩色空间变换有三种： YIQ 、YUV和和YCrCb。Y = 0.299R + 0.587G + 0.114BY = 0.299R + 0.587G + 0.114BU = -0.147R - 0.289G + 0.436BU = -0.147R - 0.289G + 0.436BV = 0.615R - 0.515G - 0.100BV = 0.615R - 0.515G - 0.100BY = 0.299R + 0.587G + 0.114BY = 0.299R + 0.587G + 0.

9、114BI = 0.596R - 0.275G - 0.321BI = 0.596R - 0.275G - 0.321BQ = 0.212R - 0.523G + 0.311BQ = 0.212R - 0.523G + 0.311B用用YUV或或YIQ模型来表示彩色图像的优点是亮度信号模型来表示彩色图像的优点是亮度信号Y和和色差信号色差信号UV(或或IQ)是相互独立的，可对是相互独立的，可对Y、U和和V三种图三种图像信号单独进行编辑和编码。像信号单独进行编辑和编码。R = 1.164 (Y-16) + 1.596(Cr -128)G = 1.164 (Y-16) - 0.813 (Cr -12

10、8) - 0.392(Cb-128)B = 1.164 (Y-16) + 1.596 (Cr-128)其中其中RGB是伽马（是伽马（Gamma）校正）校正RGB数值。由数值。由于于CRT显示器在信号幅度和输出强度间是非线性关显示器在信号幅度和输出强度间是非线性关系，通过伽马校正信号可使它们之间的关系转为线系，通过伽马校正信号可使它们之间的关系转为线性化。性化。 视频显示和格式视频显示和格式 模拟视频的常用格式有专用格式的模拟视频的常用格式有专用格式的 Betacam SP，家，家用格式的用格式的 VHS、8mm 和和 Hi8 等。等。 Betacam SP：专业格式比其他格式的分辨率更高，专业

11、格式比其他格式的分辨率更高，而噪声最少，但价格高。而噪声最少，但价格高。 VHS：使用使用12mm带宽的录影带。水平解像度为带宽的录影带。水平解像度为280- 300线。因为是线。因为是12mm带宽的录影带，也有人称之为带宽的录影带，也有人称之为V12。 8mm：也称为也称为 V8。因为所使用的录影带为。因为所使用的录影带为8mm的的带宽所致，全名为带宽所致，全名为Video8简称简称V8。水平解像度为。水平解像度为270线。线。 Hi8：Hi8与与V8同为使用同为使用8mm带宽的录影带，但是水带宽的录影带，但是水平解像度为平解像度为400线。线。 电视制式是电视制式是电视显示标准电视显示标准

12、，不同制式对视频信号的，不同制式对视频信号的解码方式解码方式、色彩处理方式色彩处理方式及及屏幕扫描频率屏幕扫描频率要求不同。要求不同。 电视制式：电视制式： NTSC:正交平衡调幅制。正交平衡调幅制。1952年美国定义。年美国定义。 特性：隔行扫描，颜色模式特性：隔行扫描，颜色模式YIQ，525/60, 4:3 缺点：相位失真敏感，容易色调畸变。缺点：相位失真敏感，容易色调畸变。 应用：美、日、加拿大等应用：美、日、加拿大等 PAL制式制式:相位逐行交换。相位逐行交换。1962年联邦德国提出。年联邦德国提出。 特性：隔行扫描，颜色模式特性：隔行扫描，颜色模式YUV，625/50, 4:3 缺点

13、：接收机电路复杂。缺点：接收机电路复杂。 应用：德、英、西欧等应用：德、英、西欧等 SECAM:顺序传输彩色存储。顺序传输彩色存储。1956年法国提出。年法国提出。 特性：隔行扫描，颜色模式特性：隔行扫描，颜色模式YUV，625/50, 4:3 缺点：兼容性差。缺点：兼容性差。 应用：法、俄等应用：法、俄等模拟视频标准模拟视频标准三种电视制式的主要技术指标三种电视制式的主要技术指标数字视频数字视频 数字视频数字视频（Digital Video-DVDigital Video-DV）定义：压缩图像和声音数据）定义：压缩图像和声音数据记录及回放过程的标准。记录及回放过程的标准。 数字视频的特点：影

14、像质量好、音响效果好、设备价格较低数字视频的特点：影像质量好、音响效果好、设备价格较低、不会导致制作过程的质量损失、不需要视频捕捉卡和帧同、不会导致制作过程的质量损失、不需要视频捕捉卡和帧同步卡，捕捉和录制是实时的。步卡，捕捉和录制是实时的。 大部分数码摄像机都能通过大部分数码摄像机都能通过 FireWire (IEEE 1394) FireWire (IEEE 1394) 接口与接口与计算机相连，可以实时录像并能进行快速的数据传输。计算机相连，可以实时录像并能进行快速的数据传输。 数字视频编辑包括利用采集卡将数字化的数据数字视频编辑包括利用采集卡将数字化的数据转换成转换成MPEG或或AVI文

15、件，还包括可以利用有文件，还包括可以利用有关软件进行关软件进行线性编辑线性编辑或或非线性编辑非线性编辑。 MPEG文件是经过压缩的，一般文件是经过压缩的，一般不适合再编辑不适合再编辑，但也可以利用工具作如添加字幕、配音等简，但也可以利用工具作如添加字幕、配音等简单的编辑。单的编辑。 AVI文件比较文件比较适合于再编辑适合于再编辑，除了可以添加字，除了可以添加字幕、配音等简单编辑外，还能进行图像叠加和幕、配音等简单编辑外，还能进行图像叠加和增加特技效果。增加特技效果。数字视频编辑数字视频编辑数字视频常用格式数字视频常用格式有关数字视频（有关数字视频（DVDV）的格式要从两个方面来）的格式要从两个

16、方面来讨论，一是具有讨论，一是具有DVDV格式格式的设备，另一方面是的设备，另一方面是数数字视频压缩技术字视频压缩技术。从具有从具有DV DV 格式的设备，相关的录像机系列格式的设备，相关的录像机系列有有D1D1、D2D2、D3D3、D5D5等标准格式，按其记录方式等标准格式，按其记录方式又分数字分量（又分数字分量（D1D1、D5D5）和数字复合（）和数字复合（D2D2、D3D3）。）。从从数字视频压缩技术数字视频压缩技术，数字录像机的记录格，数字录像机的记录格式分有式分有非压缩非压缩和和压缩压缩两大类。两大类。CCIRCCIR标准标准p CCIR CCIR标准是有关于广播电视以及有关的通信设

17、备标准是有关于广播电视以及有关的通信设备方面的标准。方面的标准。该标准以国际电信组织下属的国际无线电协商委员会该标准以国际电信组织下属的国际无线电协商委员会（CCIRCCIR）命名。）命名。19931993年已并入国际电信联盟（年已并入国际电信联盟（ITUITU）标准）标准中，中，CCIRCCIR标准对应于标准对应于ITUITU标准中的标准中的ITU-RITU-R。pCCIRCCIR标准主要规定了数字地面电视广播的业务复标准主要规定了数字地面电视广播的业务复用、传送和识别方法、用、传送和识别方法、HDTVHDTV演播信号系统。演播信号系统。pCCIRCCIR标准的具体内容见表标准的具体内容见表

18、6-26-2。表表6-2 CCIR6-2 CCIR标准（标准（ ITU-R ITU-R 标准）标准）序号序号标准号标准号相关内容相关内容1 1M.633-3M.633-3406MHz406MHz频段低极地轨道卫星运行的卫星应急位置指示无线电信标（卫频段低极地轨道卫星运行的卫星应急位置指示无线电信标（卫星星EPIRBEPIRB）系统的传输特征）系统的传输特征2 2M.541-9M.541-9用于海上移动业务的数字选择性呼叫设备的运行程序用于海上移动业务的数字选择性呼叫设备的运行程序3 3M.493-11M.493-11海上移动业务使用的数字选择性呼叫系统海上移动业务使用的数字选择性呼叫系统4 4

19、M.1678M.1678移动系统的自适应天线移动系统的自适应天线5 5M.1677M.1677国际摩尔斯电码国际摩尔斯电码6 6M.1174-2M.1174-2用于用于450450至至470 MHz470 MHz之间用于船上通信的设备的技术特征之间用于船上通信的设备的技术特征7 7BT.1680 BT.1680 应用于剧院环境的大屏幕数字成像分配的基带成像格式应用于剧院环境的大屏幕数字成像分配的基带成像格式8 8BT.1368-4BT.1368-4VHF/UHFVHF/UHF波段的陆地数字声音广播的规划标准波段的陆地数字声音广播的规划标准9 9BT.1201-1BT.1201-1超高清晰度成像

20、超高清晰度成像1010BS.1679BS.1679应用于剧院环境的大屏幕数字成像的音频质量的主观评价应用于剧院环境的大屏幕数字成像的音频质量的主观评价1111BT.655-7BT.655-7调幅残余边带陆地电视系统受无用模拟视频信号和相关声音信号干调幅残余边带陆地电视系统受无用模拟视频信号和相关声音信号干扰射频保护比扰射频保护比1212BT.1675BT.1675最小化广播系统回路延迟干扰的系统设计和操作实践最小化广播系统回路延迟干扰的系统设计和操作实践13,13,BT.1674BT.1674广播制作和后期制作的元数据要求广播制作和后期制作的元数据要求1414BT.1300-2BT.1300-

21、2数字地面电视广播的业务复用、传送和识别方法数字地面电视广播的业务复用、传送和识别方法15 ,15 ,BT.1210-3BT.1210-3主观评定中要使用的测试材料主观评定中要使用的测试材料1616BT.1120-5BT.1120-5HDTVHDTV演播信号的数字干扰演播信号的数字干扰1717BS.1114-5 BS.1114-5 , ,用于向工作在用于向工作在30-3 000 MHz30-3 000 MHz频率范围内的车载、便携和固定接收频率范围内的车载、便携和固定接收 机广播的陆地数字声音广播系统机广播的陆地数字声音广播系统1818BR.602-5用于节目内容评估的高清晰度电视记录的交换用

22、于节目内容评估的高清晰度电视记录的交换1919BR.265-9 BR.265-9 , , 用于电视的电影节目国际交换的操作实践用于电视的电影节目国际交换的操作实践2020S.580-6S.580-6用作运行于静止卫星地球站天线的设计目标的辐射图用作运行于静止卫星地球站天线的设计目标的辐射图数字电视的基本原理数字电视的基本原理数字电视数字电视：除了是指：除了是指数字电视接收机数字电视接收机外，还包含外，还包含了从了从发送发送、传输传输到到接收接收的全过程。的全过程。由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过无线介质或有

23、线字调制后，形成数字电视信号，经过无线介质或有线介质传送到数字电视接收机，然后通过数字解调和数介质传送到数字电视接收机，然后通过数字解调和数字视音频解码处理还原出图像及伴音。字视音频解码处理还原出图像及伴音。 数字电视数字电视数字电视的主要特点数字电视的主要特点u图像清晰度好，音频质量高，支持图像清晰度好，音频质量高，支持5.15.1声道的数字环绕声节声道的数字环绕声节目源。目源。数字信号可通过精确的再生过程重建原始信号，可避免非线性失真数字信号可通过精确的再生过程重建原始信号，可避免非线性失真的影响，还可以采用纠错编码技术提高电视机的抗噪声、抗干扰能力。的影响，还可以采用纠错编码技术提高电视

24、机的抗噪声、抗干扰能力。u 传输效率高。传输效率高。通过使用先进的信道编码和调制方法，一个频带内可实现多路、多通过使用先进的信道编码和调制方法，一个频带内可实现多路、多套节目的同时传输。套节目的同时传输。u 数字电路成本低、无需调整和调谐、容易维修。数字电路成本低、无需调整和调谐、容易维修。u 提供全新的业务方式。提供全新的业务方式。数字电视网、电信网和计算机网的结合，将提供更丰富的信息源、数字电视网、电信网和计算机网的结合，将提供更丰富的信息源、共享方式、交互方式，可扩大用户使用和控制信息使用的自由度。共享方式、交互方式，可扩大用户使用和控制信息使用的自由度。u 便于信号的存储。便于信号的存

25、储。可以存储多帧的电视信号，而且所用的存储时间与信号的特性无关。可以存储多帧的电视信号，而且所用的存储时间与信号的特性无关。u 实现高效的控制。实现高效的控制。与计算机配合不仅可以实现设备的自动控制和调整，很容易实现加与计算机配合不仅可以实现设备的自动控制和调整，很容易实现加密密/ /解密和加扰解密和加扰/ /解扰技术。解扰技术。数字电视的分类数字电视的分类 数字电视可以按以下几种方式分类：数字电视可以按以下几种方式分类： 按按信号传输方式信号传输方式分类：地面无线传输（地面数字电视）、分类：地面无线传输（地面数字电视）、卫星传输（卫星数字电视）、有线传输（有线数字电视）。卫星传输（卫星数字电

26、视）、有线传输（有线数字电视）。 按按产品类型产品类型分类：数字电视显示器、数字电视机顶盒、一分类：数字电视显示器、数字电视机顶盒、一体化数字电视接收机。体化数字电视接收机。 按按清晰度清晰度分类：普及型数字电视（分类：普及型数字电视（PDTVPDTV）或低清晰度数字）或低清晰度数字电视（电视（LDTVLDTV）、标准清晰度数字电视（）、标准清晰度数字电视（SDTVSDTV）、高清晰度数）、高清晰度数字电视（字电视（HDTVHDTV）。）。LDTVLDTV的图像水平清晰度大于的图像水平清晰度大于250250线，线，VCDVCD的图像格式属的图像格式属于低清晰度数字电视（于低清晰度数字电视（LD

27、TVLDTV）水平。）水平。SDTVSDTV的图像水平清晰度大于的图像水平清晰度大于500500线，线，DVDDVD的图像格式属的图像格式属于标准清晰度数字电视（于标准清晰度数字电视（SDTVSDTV）水平。）水平。HDTVHDTV的图像水平清晰度大于的图像水平清晰度大于800800线。线。数字电视广播实现技术数字电视广播实现技术数字电视广播中，其信号的流程包括：数字电视广播中，其信号的流程包括： 制作（编辑）制作（编辑）信号处理信号处理广播（传输）广播（传输）接收（显示）接收（显示）用于用于数字节目制作数字节目制作的手段主要有：的手段主要有：数字摄像机和数字照像相机、计算机、数字编辑数字摄像

28、机和数字照像相机、计算机、数字编辑机、数字字幕机；机、数字字幕机；用于用于数字信号处理数字信号处理的手段有：的手段有：数字信号处理技术（数字信号处理技术（DSPDSP）、压缩、解压、缩放等）、压缩、解压、缩放等技术；技术；用于用于传输传输的手段有：的手段有：地面广播传输、有线电视（或光缆）传输、卫星地面广播传输、有线电视（或光缆）传输、卫星广播（广播（DSSDSS）及宽带综合业务网（）及宽带综合业务网（ISDNISDN）、）、DVDDVD等；等；用于用于接收显示接收显示的手段有：阴的手段有：阴极射线管显示器（极射线管显示器（CRTCRT）、液晶显示器、等离子体）、液晶显示器、等离子体显示器、投

29、影显示等。显示器、投影显示等。信源编码技术信源编码技术 视频和音频编解码技术视频和音频编解码技术信道编码技术信道编码技术数字电视信道的编解码及调制解调数字数字电视信道的编解码及调制解调数字调制技术。调制技术。数字压缩：数字压缩：数字传输的常用调制方式有：数字传输的常用调制方式有：p 正交振幅调制正交振幅调制（QAMQAM）：调制效率高，要求传送途）：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。p 键控移相调制键控移相调制（QPSKQPSK）：调制效率高，要求传送途）：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。径的信噪比低，适合卫星广播。

30、 p 残留边带调制残留边带调制（VSBVSB）：抗多径（即重影）传播效）：抗多径（即重影）传播效应好，适合地面广播。应好，适合地面广播。p 编码正交频分调制编码正交频分调制（COFDMCOFDM）：抗多径传播效应和）：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。数字电视的传输数字电视的传输数字卫星电视数字卫星电视 利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端的一种广播电视形式。的一种广播电视形式。 主要有两种方式：主要有两种方式：将数字电视信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转将数字电

31、视信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中。这种形式已经在世界各国普换成模拟电视传送到用户家中。这种形式已经在世界各国普及应用多年。及应用多年。将数字电视信号直接传送到用户家中即将数字电视信号直接传送到用户家中即Direct to HomeDirect to Home（DTHDTH）方式。）方式。数字有线电视数字有线电视数字地面开路电视数字地面开路电视地面开路电视信号的接收主要依靠电视接收天线。把在周围空地面开路电视信号的接收主要依靠电视接收天线。把在周围空间里的电视信号的电磁能量转换成射频电流，并通过馈线送至间里的电视信号的电磁能量转换成射频电流，并通过馈线送至电视

32、接收机。有线电视网络前端仍然有一些开路电视天线在使电视接收机。有线电视网络前端仍然有一些开路电视天线在使用，用来接收当地无线电视台的节目，经过适当处理后再送入用，用来接收当地无线电视台的节目，经过适当处理后再送入有线电视系统作为节目的一部分。有线电视系统作为节目的一部分。u 这三种数字电视的信源编码都采用这三种数字电视的信源编码都采用MPEG-2MPEG-2的复用数据的复用数据包，但由于它们的传输途径不同，在信道编码方面分别采包，但由于它们的传输途径不同，在信道编码方面分别采用了不同的调制方式。用了不同的调制方式。欧洲欧洲DVBDVB数字电视系统中：数字电视系统中：数字卫星电视系统（数字卫星电

33、视系统（DVB-SDVB-S）OPSKOPSK；数字有线电视系统（数字有线电视系统（DVB-CDVB-C）QAMQAM；数字地面开路电视系统（数字地面开路电视系统（DVB-TDVB-T）COFDMCOFDM。 u数字电视的复用系统是数字电视的复用系统是HDTVHDTV的关键部分之一，的关键部分之一，其其特点特点是是具有可扩展性、分级性、交互性。具有可扩展性、分级性、交互性。数字电视的标准数字电视的标准国际上的数字电视存在三种标准：国际上的数字电视存在三种标准：美国的美国的 ATSCATSC标准标准欧洲的欧洲的 DVB DVB 标准标准日本的日本的 ISDBISDB标准。标准。ATSCATSC标

34、准标准ATSCATSC（Advanced Television System CommitteeAdvanced Television System Committee先进先进电视制式委员会电视制式委员会）是美国高清晰度数字电视联盟制）是美国高清晰度数字电视联盟制订的包括数字式高清晰度电视（订的包括数字式高清晰度电视（HDTVHDTV）在内的先）在内的先进电视系统的技术标准。进电视系统的技术标准。ATSCATSC标准标准由四个分离的层级组成：由四个分离的层级组成：图像层，确定图像的形式，包括象素阵列、幅型比和图像层，确定图像的形式，包括象素阵列、幅型比和帧频。帧频。图像压缩层，采用图像压缩层，

35、采用MPEG-2MPEG-2压缩标准。压缩标准。系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中，采系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中，采用用MPEG-2MPEG-2压缩标准。压缩标准。传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。DVBDVB标准标准DVBDVB（Digital Video BroadcastingDigital Video Broadcasting数字视频广播）是数字视频广播）是包括包括DVBDVB数字卫星和有线电视传输系统在内的电视广播系数字卫星和有线电视传输系统在内的电视广播系统的统的统一标准统一标准，该标准具有灵活可扩充和移动通信

36、的优，该标准具有灵活可扩充和移动通信的优势。势。目前已经作为世界统一的标准被大多数国家接受，目前已经作为世界统一的标准被大多数国家接受，包括包括中国中国。 DVBDVB标准规定数字电视使用统一的标准规定数字电视使用统一的MPEG-2MPEG-2压缩方法和压缩方法和MPEG-2MPEG-2传传输流及复用方法，其中音频压缩可以有立体声输流及复用方法，其中音频压缩可以有立体声MUSICAMMUSICAM、多声道、多声道MUSICAMMUSICAM及及AC-3AC-3等多种选择。还包括提供广播节目的细节信息、等多种选择。还包括提供广播节目的细节信息、统一的统一的R-SR-S纠错码、统一的加扰系统和条件

37、接收公共接口。纠错码、统一的加扰系统和条件接收公共接口。DVBDVB标准也允许选用不同的接收系统。对于不同的传输媒体，可采标准也允许选用不同的接收系统。对于不同的传输媒体，可采用不同的调制方法及通道编码纠错方法。用不同的调制方法及通道编码纠错方法。 DVBDVB包括以下多个标准：包括以下多个标准：DVB-SDVB-S、DVB-CDVB-C、DVB-TDVB-T。ISDBISDB标准标准ISDBISDB（Integrated Services Digital Broadcasting Integrated Services Digital Broadcasting 综合综合业务数字广播业务数字广

38、播）是日本的）是日本的DIBEGDIBEG（Digital Broadcasting Digital Broadcasting Experts Group Experts Group 数字广播专家组数字广播专家组）制订的数字广播系统标）制订的数字广播系统标准。准。ISDBISDB利用一种已经标准化的复用方案在一个普通的传输信利用一种已经标准化的复用方案在一个普通的传输信道上发送各种不同种类的信号，对于已经复用的信号还可道上发送各种不同种类的信号，对于已经复用的信号还可以通过各种不同的传输信道发送出去。以通过各种不同的传输信道发送出去。ISDBISDB具有柔软性、扩展性、共通性，便于灵活地集成和

39、发具有柔软性、扩展性、共通性，便于灵活地集成和发送多节目的电视和其它数据。送多节目的电视和其它数据。6.3.4 HDTV6.3.4 HDTV什么是高清晰度数字电视什么是高清晰度数字电视高清晰度电视高清晰度电视HDTV(HighHDTV(High DefinisionDefinision TV) TV)是美国首是美国首先提出的，经过八年的技术开发，美国联邦委员会先提出的，经过八年的技术开发，美国联邦委员会(FCC)(FCC)于于19951995年正式确定年正式确定HDTVHDTV地面广播方式和产品地面广播方式和产品的规格。的规格。19981998年，美国已正式开播数字高清晰度节年，美国已正式开播

40、数字高清晰度节目。以后在许多其他国家也逐渐开播了数字电视节目。以后在许多其他国家也逐渐开播了数字电视节目。目。HDTV：高清晰度电视。体现为高分辨率、高保真：高清晰度电视。体现为高分辨率、高保真环绕音响、大的信息容量和传输能力。环绕音响、大的信息容量和传输能力。 格式格式: 720p(逐行扫描逐行扫描) ； 1080i(隔行扫描，中国、日本、韩国隔行扫描，中国、日本、韩国)； 1080p(逐行扫描逐行扫描) 特性特性:16:9，音频杜比，音频杜比5.1声道，能兼容声道，能兼容PCM 较低格式信号，数字化处理重放较低格式信号，数字化处理重放HDTVHDTV的技术特征的技术特征VCDVCD属于普及

41、型低清晰度数字电视，只相当属于普及型低清晰度数字电视，只相当于目前的模拟电视，水平清晰度在于目前的模拟电视，水平清晰度在300300线上线上下。下。DVDDVD属于标准清晰度数字电视属于标准清晰度数字电视SDTVSDTV，其，其图像和伴音的质量都高于目前的模拟电视，图像和伴音的质量都高于目前的模拟电视，图像格式有图像格式有720720480p480p（P P为逐行扫描）和为逐行扫描）和720720525P525P等，并且其频道利用率高。等，并且其频道利用率高。HDTVHDTV具有更高的图像分辨率和清晰度，其图像宽高具有更高的图像分辨率和清晰度，其图像宽高比有比有4:3 4:3 和和16:9 1

42、6:9 两种两种: :4:34:3的图像格式：的图像格式：PALPAL制式为制式为1408 1408 11521152NTSCNTSC制式为制式为140814081080108016:916:9的图像格式：的图像格式：PALPAL制式下为制式下为192019201125 1125 NTSCNTSC制式下为制式下为192019201080i1080i（I I为隔行扫为隔行扫描）和描）和12801280720p720p等格式。等格式。在数字电视系统中，决定电视图像清晰度的因素在数字电视系统中，决定电视图像清晰度的因素有有扫描格式扫描格式、光传感器的质量光传感器的质量、记录系统记录系统和和处理器处理

43、器件的模拟频率宽度件的模拟频率宽度、数字系统的取样频率数字系统的取样频率以及以及电视电视接收机的质量水平接收机的质量水平。1920 1920 1080 1080 隔行扫描图像格式，每帧图像为隔行扫描图像格式，每帧图像为2073600 2073600 像素，每秒传送像素，每秒传送3030帧共帧共62208000 62208000 像素。像素。1280 1280 720 720 逐行扫描图像格式，每帧图像为逐行扫描图像格式，每帧图像为921600 921600 像素，每秒传送像素，每秒传送6060帧共帧共55296000 55296000 像素，像素，两种扫描形式传输的像素相差并不太大。两种扫描形

44、式传输的像素相差并不太大。隔行扫描格式可以产生较高的静态图像清晰度隔行扫描格式可以产生较高的静态图像清晰度, , 而逐行扫描格式可以产生较高的瞬时动态图像清而逐行扫描格式可以产生较高的瞬时动态图像清晰度。晰度。p 视频压缩编解码标准，各种制式采用了视频压缩编解码标准，各种制式采用了MPEG-2MPEG-2标准标准。p 音频编码，音频编码，欧洲、日本欧洲、日本采用了采用了MPEG-2MPEG-2标准，标准，美国美国采纳了杜比公司的采纳了杜比公司的AC-3AC-3方案，将方案，将MPEG-2MPEG-2作为备用方案。作为备用方案。p复用传输标准方面，都采用了复用传输标准方面，都采用了MPEG-2M

45、PEG-2标准。标准。HDTVHDTV数据包长度是数据包长度是188188个字节，相当于个字节，相当于4 4个个ATMATM信信元。如果利用以元。如果利用以ATMATM为信息传输模式的宽带综合为信息传输模式的宽带综合业务数字网，就可用业务数字网，就可用4 4个个ATMATM信元来传送一个信元来传送一个HDTVHDTV传送包。传送包。 那么清晰度是怎么描述的呢？那么清晰度是怎么描述的呢？决定电视清晰度的重要参决定电视清晰度的重要参数是数是场频率场频率和视频系统的和视频系统的频带宽度频带宽度。最大垂直清晰度由垂直扫描总行数所决定。最大垂直清晰度由垂直扫描总行数所决定。由于隔行扫描会造成局部的并行，

46、所以实际的垂直清晰度由于隔行扫描会造成局部的并行，所以实际的垂直清晰度还要把有效扫描行数乘以一个还要把有效扫描行数乘以一个KellKell 系数。在系数。在2 2：1 1 隔行扫描隔行扫描方式中，方式中，KellKell 系数为系数为0.70.7，即垂直清晰度为电视有效行数的，即垂直清晰度为电视有效行数的0.70.7倍。倍。按我国按我国GB3174 - 82 GB3174 - 82 彩色电视标准，一帧电视画面由彩色电视标准，一帧电视画面由625 625 行扫描线组成，电视画面的宽高之比是行扫描线组成，电视画面的宽高之比是4343，由此可计算出，由此可计算出每行应有每行应有833 833 个像素

47、。实际上，每帧图像的有效行数为个像素。实际上，每帧图像的有效行数为575 575 行。因此我国现行电视标准的垂直清晰度为行。因此我国现行电视标准的垂直清晰度为 575 575 0. 7 = 403 TVL/ PH0. 7 = 403 TVL/ PH。 电视的垂直清晰度是由电视制式决定的，与电视信号的传输电视的垂直清晰度是由电视制式决定的，与电视信号的传输和视频带宽无关。和视频带宽无关。水平清晰度定义水平清晰度定义为图像上可以分清的垂直线条数。水平清晰为图像上可以分清的垂直线条数。水平清晰度与图像传感器的像素数和视频系统的频带宽度有直接关系。度与图像传感器的像素数和视频系统的频带宽度有直接关系。

48、由于图像的宽高比系数大于由于图像的宽高比系数大于1 1，所以，图像的水平清晰度线数，所以，图像的水平清晰度线数应该是图像上实际能分清的黑白垂直条数除以宽高比系数。应该是图像上实际能分清的黑白垂直条数除以宽高比系数。电视的水平清晰度的计算公式为：电视的水平清晰度的计算公式为： 水平清晰度水平清晰度TVL/ PH = TVL/ PH = 有效行时间有效行时间( (ss) ) 2 2 频带宽度频带宽度(MHz) (MHz) 宽高比系数宽高比系数我国电视标准规定行周期（行扫描时间）为我国电视标准规定行周期（行扫描时间）为64s64s，有效，有效行时间为行时间为52.2s 52.2s ，标称视频带宽为，

49、标称视频带宽为6 MHz6 MHz，所以我国现行，所以我国现行电视标准的水平清晰度为：电视标准的水平清晰度为： 水平清晰度水平清晰度(SDTV) =(SDTV) = 52 (s) 52 (s) 2 2 6 (MHz) 6 (MHz) （4/ 34/ 3）= 468 TVL/ PH= 468 TVL/ PH。动画动画/视频文件格式视频文件格式 流媒体文件常见格式：流媒体文件常见格式： AVIAVI（WindowsWindows视频格式）视频格式） SWFSWF（FlashFlash格式）格式） MOVMOV（Quick TimeQuick Time格式）格式） WMV(WMV(微软流媒体格式微软

50、流媒体格式) ) RMRM（RealMediaRealMedia格式）格式） 光盘流媒体系列格式：光盘流媒体系列格式： VOB(DVDVOB(DVD格式格式) )、MPG(DVD,SVCD,VCDMPG(DVD,SVCD,VCD格格式式) )、DAT(SVCD,VCDDAT(SVCD,VCD格式格式) ) SWF SWF 标准的标准的swfswf格式也就是格式也就是FLASHFLASH影片文件。影片文件。利用利用FLASHFLASH软件可以创建软件可以创建swfswf格式文件，而格式文件，而 swfswf格式格式文件的播放需要特殊的解码器。文件的播放需要特殊的解码器。 SWFSWF文件结构文件

51、结构 整个文件整个文件bodybody是由大量的是由大量的tagtag（标记）组成的，每一（标记）组成的，每一个个tagtag都包括一个头和一个数据体，都包括一个头和一个数据体，tagtag的的headhead表示表示tagtag的类型代码和长度。的类型代码和长度。swfswf文件结构示意如下文件结构示意如下：(文件文件header)(文件文件body) | (tag 1)(tag 2)(tag 3)() | (tag header)(tag body) | (tag 类型代码类型代码)(tag 长度长度 ) SWFSWF文件设置文件设置 利用利用Macromedia FlashMacrome

52、dia Flash制作的，当动画设计制作的，当动画设计完成后，首先应该将作品保存成完成后，首先应该将作品保存成flafla格式的格式的文件，便于今后再作修改之用。当要在互联文件，便于今后再作修改之用。当要在互联网上发布时，应把它发布为网上发布时，应把它发布为SWFSWF文件。文件。 SWFSWF文件的主要文件的主要特点特点是体积小、封闭了制作是体积小、封闭了制作过程。但是使用过程。但是使用Imperator FLAImperator FLA（flashflash破解破解工具软件）仍然可以将工具软件）仍然可以将SWFSWF文件转换成文件转换成FLAFLA文文件件MOV MOV（Movie dig

53、ital video technology）是）是Apple公司公司开发的，相应的视频应用软件为开发的，相应的视频应用软件为 QuickTime。现在有。现在有适用于适用于Macintosh和和Windows两个版本。两个版本。 QuickTime能够通过能够通过Internet提供实时的信息流、工作提供实时的信息流、工作流和视频回放，许多浏览器上都加入了流和视频回放，许多浏览器上都加入了QuickTime Viewer插件（插件（Plug-in）。）。 QuickTime能提供虚拟现实效果，使得用户可以通过能提供虚拟现实效果，使得用户可以通过鼠标或键盘，就可对某个物体进行全方位的观察，或鼠标

54、或键盘，就可对某个物体进行全方位的观察，或者观察某一地点四周的景象。者观察某一地点四周的景象。 MOV格式的视频文件可以是压缩的和非压缩方式的。格式的视频文件可以是压缩的和非压缩方式的。主要的压缩算法包括主要的压缩算法包括Cinepak、Intel Indeo Video R3.2 和和Video编码。编码。 AVI AVI（Audio Video Interleave）即音频视频交）即音频视频交错格式。它是将音频和视频同步组合在一起的错格式。它是将音频和视频同步组合在一起的多媒体文件格式，多媒体文件格式， 这种方式不仅可以提高系统的工作效率，同时也可这种方式不仅可以提高系统的工作效率，同时也可以实现迅速地加载和快速地启动播放程序，减少播以实现迅速地加载和快速地启动播放程序，减少播放放AVI视频数据时用户的等待时间。视频数据时用户的等待时间。AVI格式早期格式早期只用于只用于VFW（Video for Windows），现在大多数），现在大多数操作系统都已直接支持。操作系统都已直接支持。 AVI文件的主要参数：文件的主要参数：视像参数视像参数伴音参数伴音参数压缩参数压缩参数网络视频格式网络视频格式 ASF（Advanced Streaming Format）即高级流）即高级流媒体格式。媒体格式。微软针对微软针对Real公司开发的一种使用了公